CFETR全称China Fusion Engineering Test Reactor,中国聚变工程试验堆,2017年12月正式开始进入工程设计阶段,旨在测试和验证未来的聚变堆在工程和技术上的可行性。中心螺线管线圈（CS）是CFETR装置的核心部件之一,工作中要求其具有12T的最高磁场,1.5T?s^-1的最大磁场变化率。为了开发和验证中国大型Nb₃Sn管内电缆导体（CICC）磁体的关键制造方法和相关技术,中国科学院等离子体物理研究所（ASIPP）正在设计和开发CFETR的中心螺线管模型线圈（CSMC）。本课题的意义在于通过开展CS模型线圈的电磁、热及结构力学性能研究,对CS模型线圈的工程设计进行评估和验证,并为将来中心螺线管线圈及其他线圈的设计和分析提供一定的数据支撑和参考。本文首先通过研究CS模型线圈的详细结构,忽略对主体模型影响较小的部分,如线圈引线、线圈的缠绕方式、线圈的支撑等,利用CATIA软件建立模型。其次根据CS模型线圈的实际工作情况,采用Maxwell对该模型进行电磁分析,使用Workbench对该模型进行力-热-电磁分析,同时对线圈引线进行力学分析,优化其支撑结构。然后通过引入均匀化理论推导出等效弹性参数的求解方程。使用ANSYS建立导体绕组的单胞有限元模型,在给定的边界条件下,对绕组的等效材料力学性能进行分析预测,并建立简化模型进行力-热-电磁分析,对比应力分析结果,验证简化方法的正确性。最后从动力学角度对CS模型线圈进行地震分析。先进行结构的模态分析,获得其固有频率、振型,并此基础上进行地震谱分析。之后对结构进行地震时间历程分析,对比验证地震分析的可靠性。